发动机油底壳冲压模具设计- 学兔兔 www.bzfxw.com .pdf

发动机油底壳冲压模具设计 重庆理工大学 ( 4 0 0 0 5 4 ) 吕 琳王正立欧邦伟 1 零件分析 图 1 所示为发动机油底壳，材料为 1 O钢，厚度为 3 m m，大批量生产。 只 1 1 5 0 厂 - 一 6 8 图 1 发动机油底壳 - ! ! ， 1 ! 1 、 ! ； 根据图 1初步分析可知，顶部的凹凸形应加以注 意。该油底壳的冲压成形需要多道工序才能完成。首先 进行拉深，成形外形尺寸及形状，其次成形底部。该零 件冲压成形应包括的基本工序有：落料、冲孔及拉深 等 ，由于是多道工序、多副模具成形，还要特别注意各 序问的定位。 2 工艺分析与工艺方案的确定 ( 1 )毛坯尺寸的确定在设计工艺过程时，可以不 考虑毛坯厚度的变化。根据工件拉深高度及相对高度的 修边余量为 5 m m。 毛坯尺寸按公式 D= d + 6 2 8 r d I + 8 r + 4 d 2 h J + 6 2 8 r l d 2 + 4 5 6 r + 一 d 计算得 D= 2 3 5 m m。 ( 2 )拉深过程的模拟及解决方案 对拉深过程进行 模拟分析发现，一次拉深成形，顶部凹凸台阶部位就拉 裂了，如图 2所示。增大圆角部分，而后加入整形工序 再进行模拟，结果发现台阶部位没有开裂，如图 3所 角区的弧线长度增加 ，侧边的倾斜程度也随之增加。凸 模圆角增大，会使移 H 凸模圆角区的弯曲材料 曲率减 小，倾斜程度t i土 随之减小。 不考虑圊角成形后的应力，应变和凸模限制等其他 素 0：1 8 0 As f 盯R) 式中 单边倾斜角度 ( 。 ) ； 单侧移动量 ( r n m) ； R 凸模厕角 ( t ll m) 。 材料移动量的大小在工件外形不变的情况下由弯曲 过程中底部材料的最大弯曲程度决定。最大弯曲程度愈 大，校平后的材料移动量也愈大，反之愈小。 品大弯曲程度的决定因素有以下几个方面：材料 l 曩 笙 丝 塑： 参磊 工 。 冷 加 工 WWW m e t a WO r ki ng 7 95 0 C 0m 。 的弯曲模量愈大，最大弯曲程度也愈大。推板推力愈 大 ，最大弯曲程度愈小。材料愈厚，最大弯曲程度愈 大 。 由于材料的弯曲模量和厚度 由产品设计决定，改变 推板推力是改变材料移动量唯一可行的手段 ，可通过调 整橡胶或压力机气垫来实现。凸模圆角在设计允许的情 况下，调整凸模圆角大小也可以作为一个调整 u形工件 两侧边弯曲后倾斜的方法。 5 结语 实际工作中还必须分析圆角成形后的应力应变、因 材料加工硬化而造成变形区加大和凸模对工件的限制等 综合因素，只有全面考虑，才能更好地控制 u形工件弯 曲精度。MW ( 收稿日期：2 0 1 0 1 2 1 2 ) 示。所以，通过初拉深后加入整形工序就可以解决拉深 开裂的问题 。 图2 一次拉深成形的模拟 图3 一次拉深后再整形的模拟 ( 3 )工艺方案的确定经分析得到方案：落料与拉 深复合、整形和胀形、切边、冲孑 L 。该方案将落料与拉 深进行复合，工序少，生产效率较高。 3 模具结构的设计 模具结构形式的选择采用落料、拉深复合模。模具 结构如图4所示。 图4 落料、拉深复合模 1 、1 2 凸模固定板2 落料凹模3 导料板 4 固定卸料板5 凸凹模固定板6 垫板7 推件块 8 凸凹模9 托深凸模l 0 压边圈1 1 顶杆 送料时条料沿两个导料板 3进行导料，由挡料销定 距。开始工作时，先 由落料 凹模 2和凸凹模 8完成落 料 ，紧接着由拉深凸模 9和凸凹模 8进行拉深成形。 该模具采用了中间导柱模架进行导向，这是为了保证 豳 均匀的冲裁问隙，提高模具的寿命， 并使模具的调试简单 化。因此兼有冲裁加工的拉深模都采用模架进行导向。 4 结语 针对发动机油底壳着重研究了其成形难点及模具设 计，同时对其所产生的破裂进行了慎重的处理。通过分 析、实践，可得如下结论： ( 1 )发动机油底壳的成形工艺过程为落料拉深一整 形一胀形一切边一冲孑 L 。提高了材料的利用率，同时提 高了劳动生产率，节约了生产成本，避免成形破裂。 ( 2 )成形工序保证了坯料的顺利成形 ，改善了零件 成形时的力学条件，使材料各处的变形均匀一致。成形 后的零件如图5所示。 图5 发动机油底壳零件 MW ( 收稿 日期 ：2 0 1 0 1 2 2 5 ) 0 0l l 00 ( j 0 00 0( ) 00 00 00 00 ) 0 ()0 0 ) 00 0t 、 00 00 00 0 ( 、 ( ) 0 ( 】 0 ) ( 上接第 5 2页) 3 模具工作过程 工作过程：当冲床滑块下行时，双斜楔组件 8下 行 ，其左斜面与冲头滑块组件 6的左斜面相接触，带动 冲头滑块组件 6左行对护罩进行冲孔，冲孑 L 完毕，随着 冲床滑块上升，双斜楔组件 8上行，其右斜面与冲头滑 块组件 6的右斜面接触 ，带动冲头斜楔组件 6右行，冲 头从护罩中退出，从而顺利完成脱料。 4 使用效果 模具制造完成后，一次试模合格。目前模具 已使用 一 年多，冲裁次数达 6万多次 ，除两次刃磨外，在使用 过程中， 模具没有损坏维修过。实践证明，采用硬脱料 的双斜楔护罩侧孑 L 冲模结构简单、可靠，制造容易，使 用安全 ，脱料方便，通用性强，解决了风罩料厚增加而 脱料困难的问题，从而也提高了生产效率。MW ( 收稿 日期 ：2 0 1 0 1 2 2 0 ) 参曷 籼 工